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摘要：电气自动化控制系统能有效地提高整个行业的自动化水平，特别是工业的运行管理水平。并且电气自动化控制系统可以大大节省企业的成本，提高设备、生产线等的可靠性。当前的电气化自动化控制系统已经在众多领域崭露头角并发挥重要作用。本文将围绕电气自动化控制系统的设计进行研究。
关键词：电气自动化；系统设计 ；模块组成 ；控制
一、电气自动化控制系统的模块组成
1、信号采集和信号调理的模块
为了保证自动控制系统的安全、稳定的运行，实现短路保护、过压欠压保护等功能，系统要对实际运行的工作电流和相电流进行实时监测，主要是实现CPU的处理和保护的作用。在系统的线路上相电流的是通过电流互感器引出，然后在整流器上转换为直流的电信号，最后在滑动变阻器的作用下转化为电压信号，就能够进入到I/O口。对于电压的监测主要是通过线电压在变压器和整流器的作用下转换为低压的直流信号，再通过滤波器输入到I/O口中。
2、传感器模块
电气自动化控制系统能够实现对设备运行状态的即时监控，主要的传输通道有两种方式：一种是根据时间节点进行传输，时序的不同传输的信号也不同；另一种是频分制，信号的发送根据自身的频率而定，不会出现混淆的情况，由于这种电路的构成比较简单，出现的故障次数少，所以在实际应用中要大力推广。传感器系统是整个电气自动化控制系统支撑装置，负责数据的采集和信号的传输，将设备的运行状况以及运行参数等信息转化成电讯号，最终传入计算机系统，然后在系統的调控下实现设备安全、稳定的运行。使用传感器要对设备的整体进行监控，然后与设定的参数进行对比，如果对比的差值很大们就要进行及时的调整。因此，传感器在电气自动化控制系统的中的作用是很重要的，某个传感器出现问题都会影响设备的整体的运行情况。在传感器系统中起到重要作用是检测元件，能够对设备的运行实现精准的测量。
3、中央控制系统
在微型的计算机的控制下实现了中央控制系统的功能，由于微型计算机具备多种功能和特点，同时接口还很多，所以能够完成系统所分配的不同任务。微型计算机对电气自动化系统进行控制时，具有精度高、速度快等特点，提高了系统的运行效率。中央控制系统的主要任务就是将传感器所采集的数据信息进行处理，并制定出相应的解决方案，同时，中央控制系统还能够实现报警的功能，监控设备在运行中出现异常，能够及时的报警并启动相应的处理程序。
二、电气自动化控制系统的设计
1、集中监控方式
这种监控方式优点是运行维护方便，控制站的防护要求不高，系统设计容易。但由于集中式的主要特点是将系统的各个功能集中到一个处理器进行处理，处理器的任务相当繁重，处理速度受到影响。由于电气设备全部进入监控，伴随着监控对象的大量增加随之而来的是主机冗余的下降、电缆数量增加，投资加大，长距离电缆引入的干扰也可能影响系统的可靠性。同时，隔离刀闸的操作闭锁和断路器的联锁采用硬接线，由于隔离刀闸的辅助接点经常不到位，造成设备无法操作。这种接线的二次接线复杂，查线不方便，大大增加了维护量，还存在由于查线或传动过程中由于接线复杂而造成误操作的可能性。
2、远程监控方式
远程监控方式具有节约大量电缆、节省安装费用，节约材料、可靠性高、组态灵活等优点。由于各种现场总线f如Lonworks总线，CAN总线等）的通讯速度不是很高，而电厂电气部分通讯量相对又比较大，所有这种方式适合于小系统监控，而不适应于全厂的电气自动化系统的构建。
3、现场总线监控方式
目前，对于以太网（Ethernet）、现场总线等计算机网络技术已经普遍应用于变电站综合自动化系统中，且已经积累了丰富的运行经验，智能化电气设备也有了较快的发展，这都为网络控制系统应用于发电厂电气系统奠定了良好的基础。现场总线监控方式使系统设计更加有针对性，对于不同的间隔可以有不同的功能，这样可以根据间隔的情况进行设计。采用这种监控方式除了具有远程监控方式的全部优点外，还可以减少大量的隔离设备、端子柜、∞ 卡件、模拟量变送器等，而且智能设备就地安装，与监控系统通过通信线连接，可以节省大量控制电缆，节约很多投资和安装维护工作量，从而降低成本。另外，各装置的功能相对独立，装置之间仅通过网络连接，网络组态灵活，使整个系统的可靠性大大提高，任一装置故障仅影响相应的元件，不会导致系统瘫痪。因此现场总线监控方式是今后发电厂计算机监控系统的发展方向。
三、提高控制设备可靠性的措施
任何电气控制设备设计的再精良也需要稳定的可靠性作为支撑，因此要提高控制设备的可靠性，就需要从实际出发，对控制设备的特点，元器件的正确选择与使用、散热防护、气候防护等方面进行详细的研究，进而采用相应的可提高其可靠性的设计方法。
1、电子元器件的选用
元器件是设备的组成部分。其性能的稳定性决定了设备整体的可靠性，因此在元器件的选择上要根据电路性能的要求和工作环境的条件来选用合适的元器件。选择时要对关键性的元器件进行质量的认定与检测；严格比对同类元器件的型号、规格、品种以及生产厂商等之间的优缺点，以选择在技术条件、技术性能、质量等级等均应满足设备工作和环境的要求，并留有足够余量的元器件。另外，在使用过程中要对元器件表现出来的相关性能与数据进行及时的统计与分析以作为今后选用的依据。
2、电子设备的环境保护
电子设备在使用过程中潮湿、盐雾、霉菌以及气压、污染气体对电子设备影响很大，轻者降低设备的灵敏度，重者直接或间接的损坏电子设备。其中以潮湿因素的影响最大。尤其是在温度低、湿度大的环境下，当湿度达到饱和状态时就会造成设备内的元器件以及印制电路板上产色和凝露现象，使其性能降低，导致故障的发生；另外当潮湿空气侵袭电子设备时，元器件或材料表面会凝聚一层水膜，并由此渗透到内部.进而增加了绝缘材料的导电率，体积电阻率降低，介质损耗增/JI]弓l发电气短路、漏电、击穿等问题，从而造成设备运行故障。
3、严格把控设备的设计开发
此阶段，需要仔细研究设备、元器件、零部件的技术条件、技术环境，以分析出产品的设计参数，进而制定出合理的设计方案；在全面掌握产量设定产品结构形式和产品类型的基础，进行综合、全面的构思，设定出产品的结构。使产品具有良好的操作维修性能和使用性能，以降低设备的维修费用和使用费用。
4、控制设备的散热防护
控制设备的散热防护是影响设备运行速度以及稳定性的重要因素，温度对设备可靠性的影响不容小觑。因为电子设备在运行时会损耗一定功率，是以热能的形式表现出来的。特点是一些功率较大的元器件在运行中产生的热能更是相当惊人，此时如果不进行有效的降温就有可能导致设备的损坏。另外当外界环境温度较高时，设备工作时产生的热能难以散发出去，也将使设备温度升高。在实际丁作中对于半导体分立器件要进行一定的散热处理，而功率低于100 W的一般不需要进行散热；对于功率较大的半导体分立器件应加装散热器；对热较为敏感的半导体分立器件在安装时应尽量远离耗散功率大的元器件，以免造成不必要的影响。
参考文献
1. 周亚峰.浅谈电气自动化控制系统的应用及发展趋势[J]. 中小企业管理与科技，201l，（06）
2. 李修伟，陈广文.浅析电气自动化控制系统的应用及发展趋势[J].民营科技，2On，（01）
3. 吴俊卿.住宅小区建筑电气设计[J]. 中国新技术新产品，2010，（16）
关键词：电气自动化；系统设计 ；模块组成 ；控制
一、电气自动化控制系统的模块组成
1、信号采集和信号调理的模块
为了保证自动控制系统的安全、稳定的运行，实现短路保护、过压欠压保护等功能，系统要对实际运行的工作电流和相电流进行实时监测，主要是实现CPU的处理和保护的作用。在系统的线路上相电流的是通过电流互感器引出，然后在整流器上转换为直流的电信号，最后在滑动变阻器的作用下转化为电压信号，就能够进入到I/O口。对于电压的监测主要是通过线电压在变压器和整流器的作用下转换为低压的直流信号，再通过滤波器输入到I/O口中。
2、传感器模块
电气自动化控制系统能够实现对设备运行状态的即时监控，主要的传输通道有两种方式：一种是根据时间节点进行传输，时序的不同传输的信号也不同；另一种是频分制，信号的发送根据自身的频率而定，不会出现混淆的情况，由于这种电路的构成比较简单，出现的故障次数少，所以在实际应用中要大力推广。传感器系统是整个电气自动化控制系统支撑装置，负责数据的采集和信号的传输，将设备的运行状况以及运行参数等信息转化成电讯号，最终传入计算机系统，然后在系統的调控下实现设备安全、稳定的运行。使用传感器要对设备的整体进行监控，然后与设定的参数进行对比，如果对比的差值很大们就要进行及时的调整。因此，传感器在电气自动化控制系统的中的作用是很重要的，某个传感器出现问题都会影响设备的整体的运行情况。在传感器系统中起到重要作用是检测元件，能够对设备的运行实现精准的测量。
3、中央控制系统
在微型的计算机的控制下实现了中央控制系统的功能，由于微型计算机具备多种功能和特点，同时接口还很多，所以能够完成系统所分配的不同任务。微型计算机对电气自动化系统进行控制时，具有精度高、速度快等特点，提高了系统的运行效率。中央控制系统的主要任务就是将传感器所采集的数据信息进行处理，并制定出相应的解决方案，同时，中央控制系统还能够实现报警的功能，监控设备在运行中出现异常，能够及时的报警并启动相应的处理程序。
二、电气自动化控制系统的设计
1、集中监控方式
这种监控方式优点是运行维护方便，控制站的防护要求不高，系统设计容易。但由于集中式的主要特点是将系统的各个功能集中到一个处理器进行处理，处理器的任务相当繁重，处理速度受到影响。由于电气设备全部进入监控，伴随着监控对象的大量增加随之而来的是主机冗余的下降、电缆数量增加，投资加大，长距离电缆引入的干扰也可能影响系统的可靠性。同时，隔离刀闸的操作闭锁和断路器的联锁采用硬接线，由于隔离刀闸的辅助接点经常不到位，造成设备无法操作。这种接线的二次接线复杂，查线不方便，大大增加了维护量，还存在由于查线或传动过程中由于接线复杂而造成误操作的可能性。
2、远程监控方式
远程监控方式具有节约大量电缆、节省安装费用，节约材料、可靠性高、组态灵活等优点。由于各种现场总线f如Lonworks总线，CAN总线等）的通讯速度不是很高，而电厂电气部分通讯量相对又比较大，所有这种方式适合于小系统监控，而不适应于全厂的电气自动化系统的构建。
3、现场总线监控方式
目前，对于以太网（Ethernet）、现场总线等计算机网络技术已经普遍应用于变电站综合自动化系统中，且已经积累了丰富的运行经验，智能化电气设备也有了较快的发展，这都为网络控制系统应用于发电厂电气系统奠定了良好的基础。现场总线监控方式使系统设计更加有针对性，对于不同的间隔可以有不同的功能，这样可以根据间隔的情况进行设计。采用这种监控方式除了具有远程监控方式的全部优点外，还可以减少大量的隔离设备、端子柜、∞ 卡件、模拟量变送器等，而且智能设备就地安装，与监控系统通过通信线连接，可以节省大量控制电缆，节约很多投资和安装维护工作量，从而降低成本。另外，各装置的功能相对独立，装置之间仅通过网络连接，网络组态灵活，使整个系统的可靠性大大提高，任一装置故障仅影响相应的元件，不会导致系统瘫痪。因此现场总线监控方式是今后发电厂计算机监控系统的发展方向。
三、提高控制设备可靠性的措施
任何电气控制设备设计的再精良也需要稳定的可靠性作为支撑，因此要提高控制设备的可靠性，就需要从实际出发，对控制设备的特点，元器件的正确选择与使用、散热防护、气候防护等方面进行详细的研究，进而采用相应的可提高其可靠性的设计方法。
1、电子元器件的选用
元器件是设备的组成部分。其性能的稳定性决定了设备整体的可靠性，因此在元器件的选择上要根据电路性能的要求和工作环境的条件来选用合适的元器件。选择时要对关键性的元器件进行质量的认定与检测；严格比对同类元器件的型号、规格、品种以及生产厂商等之间的优缺点，以选择在技术条件、技术性能、质量等级等均应满足设备工作和环境的要求，并留有足够余量的元器件。另外，在使用过程中要对元器件表现出来的相关性能与数据进行及时的统计与分析以作为今后选用的依据。
2、电子设备的环境保护
电子设备在使用过程中潮湿、盐雾、霉菌以及气压、污染气体对电子设备影响很大，轻者降低设备的灵敏度，重者直接或间接的损坏电子设备。其中以潮湿因素的影响最大。尤其是在温度低、湿度大的环境下，当湿度达到饱和状态时就会造成设备内的元器件以及印制电路板上产色和凝露现象，使其性能降低，导致故障的发生；另外当潮湿空气侵袭电子设备时，元器件或材料表面会凝聚一层水膜，并由此渗透到内部.进而增加了绝缘材料的导电率，体积电阻率降低，介质损耗增/JI]弓l发电气短路、漏电、击穿等问题，从而造成设备运行故障。
3、严格把控设备的设计开发
此阶段，需要仔细研究设备、元器件、零部件的技术条件、技术环境，以分析出产品的设计参数，进而制定出合理的设计方案；在全面掌握产量设定产品结构形式和产品类型的基础，进行综合、全面的构思，设定出产品的结构。使产品具有良好的操作维修性能和使用性能，以降低设备的维修费用和使用费用。
4、控制设备的散热防护
控制设备的散热防护是影响设备运行速度以及稳定性的重要因素，温度对设备可靠性的影响不容小觑。因为电子设备在运行时会损耗一定功率，是以热能的形式表现出来的。特点是一些功率较大的元器件在运行中产生的热能更是相当惊人，此时如果不进行有效的降温就有可能导致设备的损坏。另外当外界环境温度较高时，设备工作时产生的热能难以散发出去，也将使设备温度升高。在实际丁作中对于半导体分立器件要进行一定的散热处理，而功率低于100 W的一般不需要进行散热；对于功率较大的半导体分立器件应加装散热器；对热较为敏感的半导体分立器件在安装时应尽量远离耗散功率大的元器件，以免造成不必要的影响。
参考文献
1. 周亚峰.浅谈电气自动化控制系统的应用及发展趋势[J]. 中小企业管理与科技，201l，（06）
2. 李修伟，陈广文.浅析电气自动化控制系统的应用及发展趋势[J].民营科技，2On，（01）
3. 吴俊卿.住宅小区建筑电气设计[J]. 中国新技术新产品，2010，（16）